太平洋西北地區(qū)面臨大地震風(fēng)險(xiǎn)*

Ivan G Wong

（Seismic Hazards Group，URS Corporation）

太平洋西北地區(qū)面臨大地震風(fēng)險(xiǎn)*

Ivan G Wong

（Seismic Hazards Group，URS Corporation）

歡迎來(lái)到俄勒岡州波特蘭市——我的家鄉(xiāng)——參加美國(guó)地震學(xué)會(huì)年會(huì)！這里有藍(lán)天（當(dāng)然是不下雨的時(shí)候），有威拉米特河（Willamette）和哥倫比亞河（Columbia），有眾多的溪流湖泊、壯麗的火山峰（晴天時(shí)朝北方和東方看），有綠樹(shù)、綠樹(shù)、更多的綠樹(shù)，有美味的黑比諾葡萄酒，當(dāng)然還有巨大地震。請(qǐng)注意，我說(shuō)的不是大地震，而是巨大地震，比如說(shuō)9級(jí)地震！糟糕的是，幾乎沒(méi)有人知道這一情況。噢，那也不全對(duì)。還是有一些波特蘭市、俄勒岡州和太平洋西北地區(qū)的居民知道這個(gè)地方將會(huì)發(fā)生地震，但遺憾的是大多數(shù)人很少去考慮這些潛伏的危險(xiǎn)，當(dāng)然也就沒(méi)有做好準(zhǔn)備。

最大的、最強(qiáng)烈的地震就潛伏在太平洋西北地區(qū)，確切地說(shuō)在沿卡斯卡迪亞（Cascadia）俯沖帶大型逆沖斷層綿延的美麗的海岸線(xiàn)下方，這一大型逆沖斷層位于北美上覆板塊和胡安·德富卡（Juan de Fuca）下沉板塊之間。但成千上萬(wàn)的高危建筑，如無(wú)筋砌體、立墻平澆結(jié)構(gòu)、抗震規(guī)范出臺(tái)前的鋼骨結(jié)構(gòu)以及脆弱的交通運(yùn)輸結(jié)構(gòu)，仍然維持原狀，這些建筑在下一次巨大逆沖型地震來(lái)襲之時(shí)很容易受到破壞或倒塌?，F(xiàn)在距上一次9級(jí)地震襲擊太平洋西北地區(qū)已有300多年，那次地震發(fā)生在1700年。地震引發(fā)的海嘯橫掃美國(guó)加州北部海灘、俄勒岡州、華盛頓州、加拿大不列顛哥倫比亞省南部，甚至影響到日本。若再次發(fā)生類(lèi)似事件會(huì)造成數(shù)千人喪生，尤其會(huì)給沿岸地區(qū)造成巨大損失，甚至對(duì)遠(yuǎn)在內(nèi)陸的一些地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施也會(huì)造成嚴(yán)重破壞，這些地區(qū)包括美國(guó)俄勒岡州威拉米特谷（Willamette Valley）、華盛頓州普吉特海灣（Puget Sound）以及加拿大不列顛哥倫比亞省溫哥華。那很可能將是有史以來(lái)襲擊美國(guó)的最為嚴(yán)重的自然災(zāi)害。

1 俄勒岡州會(huì)發(fā)生地震嗎？

面對(duì)這樣的潛在危險(xiǎn)，人們?yōu)槭裁催€會(huì)如此悠然自得？所有地震危險(xiǎn)區(qū)其實(shí)都存在如下通?。壕懿怀姓J(rèn)、競(jìng)爭(zhēng)所需以及經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn)等。問(wèn)題是普吉特海灣外的太平洋西北地區(qū)幾乎沒(méi)有人經(jīng)歷過(guò)大地震，甚至連一次中等強(qiáng)度的地震也沒(méi)經(jīng)歷過(guò)。只有經(jīng)歷過(guò)大地震才能激發(fā)人們做好準(zhǔn)備的動(dòng)機(jī)！說(shuō)來(lái)也真夠奇怪，盡管俄勒岡州位于卡斯卡迪亞俯沖帶之上，但在過(guò)去150年的歷史記錄中該州卻只經(jīng)歷過(guò)屈指可數(shù)的幾次5級(jí)地震、兩次抑或三次6級(jí)地震：一次是1936年該州東部Umatilla鎮(zhèn)附近發(fā)生的地震，另外一次是1993年該州南部Klamath Falls附近發(fā)生的地震，也就是在那里第一次出現(xiàn)了俄勒岡州地震造成的正式死亡記錄（1964年M 9.2地震引發(fā)的阿拉斯加海嘯曾造成4人死亡）。在其南邊，俄勒岡州與加州交界附近1873年發(fā)生過(guò)M 7.3大地震，此次地震可能與地震活躍的Gorda板塊有關(guān)。俄勒岡州最令人難忘的地震可能要數(shù)1993年的Scotts Mill M 5.6地震，那次地震使州議會(huì)大廈遭到毀壞。由于立法機(jī)關(guān)的恐懼不安，大廈最終得以改造。

在其北邊的普吉特海灣地區(qū)，1949、1965和2001年的M 6.6～6.8深源地震引起當(dāng)?shù)鼐用駱O大恐慌。普吉特海灣外的華盛頓州只遭受了一次大地震侵襲，那就是1882年的M 6.8 North Cascades地震。

2 淺談未來(lái)的這次大地震

人們?nèi)绱擞迫蛔缘玫牧硪粋€(gè)原因可能基于下述事實(shí)：即卡斯卡迪亞俯沖帶的孕震狀態(tài)只是在最近20年才得到確認(rèn)。20世紀(jì)80年代中葉以前，科學(xué)家普遍認(rèn)為該大型逆沖斷層是無(wú)震的，主要依據(jù)是沒(méi)有觀(guān)測(cè)到地震活動(dòng)。

1984年，加州理工學(xué)院的Tom Heaton和Hiroo Kanamori首先提出卡斯卡迪亞俯沖帶會(huì)在巨大地震中破裂，他們也因此成為能夠提供有關(guān)這一問(wèn)題的有說(shuō)服力論點(diǎn)的首批科學(xué)家。1987年，美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局（USGS）的Brian Atwater，以及隨后的其他地質(zhì)學(xué)家，在華盛頓州和俄勒岡州的沿岸沼澤開(kāi)展對(duì)從前林區(qū)的埋藏土、同震沉入河口的濕地以及海嘯形成的沙灘的研究工作。該項(xiàng)研究成果最終給出了有關(guān)這種大逆沖型地震的第一個(gè)直接的、令人信服的地質(zhì)證據(jù)。1996年，當(dāng)時(shí)在密西根大學(xué)工作的Kenji Satake發(fā)現(xiàn)了這樣一個(gè)事實(shí)：1700年1月27日，一場(chǎng)海嘯襲擊了日本東海岸，海嘯很可能源自卡斯卡迪亞俯沖帶的一次9級(jí)大地震。那也成了最終的定論。

現(xiàn)在，大家普遍認(rèn)同沿卡斯卡迪亞俯沖帶大型逆沖斷層曾發(fā)生過(guò)多次巨大地震破裂這一事實(shí)，因此，目前研究的重點(diǎn)都集中在對(duì)這些巨大地震的破裂過(guò)程和復(fù)發(fā)時(shí)間進(jìn)行研究，以期對(duì)未來(lái)地震和潛在危險(xiǎn)作出預(yù)測(cè)。由于無(wú)法利用地震活動(dòng)對(duì)這一大型逆沖斷層進(jìn)行成像，所以在過(guò)去的15年間，太平洋地學(xué)研究中心（Pacific Geoscience Center）的Roy Hyndmann和Kelin Wang一直在利用大地測(cè)量和地?zé)釘?shù)據(jù)來(lái)界定該斷層的破裂面。很顯然，該大型逆沖斷層的東部陸上延伸部分將對(duì)地震動(dòng)產(chǎn)生巨大影響。太平洋地質(zhì)研究中心的Herb Dragert及其同事發(fā)現(xiàn)了ETS（深部不連續(xù)顫動(dòng)與滑動(dòng)）事件，并將它們與該俯沖帶的演變過(guò)程聯(lián)系起來(lái)，這一結(jié)果為幫助解決這一難題帶來(lái)了極大希望。

俄勒岡州立大學(xué)的Chris Goldfinger及其同事的開(kāi)拓性工作堪稱(chēng)能夠預(yù)報(bào)下一次9級(jí)地震的最重大的突破性成果之一，他們收集、檢驗(yàn)并分析了濁積巖心（海底峽谷滑坡沉積物）。Chris在全新世濁積巖記錄中識(shí)別出了19次或20次事件，它們似乎都是完全破裂的9級(jí)地震，因此，這一記錄成為世界上最長(zhǎng)、最全面的古地震年表。這些巨大地震事件間隔最短200年，最長(zhǎng)800多年，平均間隔約500年。目前已過(guò)去了310年，這一定時(shí)炸彈正滴答作響。減輕地震災(zāi)害不可能在一夜間實(shí)現(xiàn)，所以現(xiàn)在已經(jīng)到了刻不容緩的地步。

3 大地震什么時(shí)候到來(lái)？

卡斯卡迪亞地區(qū)地震工作組（CREW）于2005年發(fā)表了他們的研究成果，題為“卡斯卡迪亞俯沖帶地震：一次9.0級(jí)地震之情景描繪”，他們?cè)谖闹醒赞o謹(jǐn)慎地聲稱(chēng)，如此之大的未來(lái)地震會(huì)造成“前所未有的破壞，還可能造成數(shù)千人傷亡。”因?yàn)樵摯笮湍鏇_斷層破裂的區(qū)段很長(zhǎng)，所以地震的影響范圍也會(huì)很大。沿岸社區(qū)將會(huì)遭受最強(qiáng)烈的地震動(dòng)、滑坡以及海嘯。樓房、公路、橋梁和公用事業(yè)管線(xiàn)都會(huì)遭到不同程度的破壞，有些甚至?xí)粡氐状輾А５卣疬€有可能引發(fā)大規(guī)模傷亡事件。數(shù)秒鐘內(nèi)，毀滅性海嘯就會(huì)波及太平洋西北地區(qū)甚至其他環(huán)太平洋地區(qū)?；聦?duì)公路和跑道造成的破壞會(huì)迅速使沿岸社區(qū)處于孤立無(wú)援的地位，港口和鐵路線(xiàn)也將被毀壞。在內(nèi)陸地區(qū)，沿5號(hào)州際公路/99號(hào)高速公路通道，在現(xiàn)代地震條款被列入建筑法規(guī)之前建起的高層建筑可能會(huì)受到嚴(yán)重破壞，有些甚至?xí)趶?qiáng)烈震動(dòng)的幾分鐘內(nèi)倒塌，從而造成嚴(yán)重的生命損失。橋梁、公用事業(yè)設(shè)備和運(yùn)輸線(xiàn)路可能會(huì)中斷數(shù)月。

除了這次大地震之外，當(dāng)然還有地殼斷層及其引發(fā)的地震帶來(lái)的威脅，但這種威脅一直不好量化，而且僅僅根據(jù)歷史記錄也無(wú)法認(rèn)識(shí)其危險(xiǎn)程度。正如從前召開(kāi)的美國(guó)地震學(xué)會(huì)年會(huì)一樣，這次波特蘭會(huì)議召開(kāi)的地點(diǎn)也在一個(gè)活斷層附近；也就是說(shuō)，向萬(wàn)豪酒店西邊走過(guò)兩個(gè)街區(qū)就是波特蘭山斷層（Portland Hills fault，圖1），那是一條隱伏的西傾逆（？）斷層，從你旅館房間的窗戶(hù)向西看就可以看到波特蘭山脈，它可能就是由這條斷層形成的。對(duì)于地震學(xué)家而言，還有什么地方比這里更加令人向往？

圖1 波特蘭市中心鳥(niǎo)瞰圖，圖中示出萬(wàn)豪酒店地點(diǎn)——2010美國(guó)地震學(xué)會(huì)年會(huì)地址——以及波特蘭山斷層。斷層跡根據(jù)USGS的Rick Blakely對(duì)航磁資料的分析繪制。該斷層在波特蘭市中心似乎出現(xiàn)位錯(cuò)。對(duì)于地震學(xué)家而言，還有什么地方比這里更加令人向往？（照片由Northern Light Studio提供）

4 下一步該做些什么？

考慮到公眾面對(duì)就在其腳下的地震危險(xiǎn)所采取的悠然自得、拒不承認(rèn)的態(tài)度或缺乏意識(shí)的狀況，說(shuō)服政府官員作出地震安全性方面的決策是如此困難就不足為奇了，要激勵(lì)一般百姓做點(diǎn)什么就更加困難。如果不是因?yàn)閹讉€(gè)積極主動(dòng)的個(gè)人和機(jī)構(gòu)的努力——如俄勒岡州地質(zhì)與礦業(yè)局（一般稱(chēng)為DOGAMI）及其知名的地震安全倡導(dǎo)者Yumei Wang，那么俄勒岡州對(duì)地震的戒備狀態(tài)可能仍然處于與堪薩斯州同樣的水平。華盛頓州在這方面的情況可能稍好一些，這是因?yàn)槟抢锝?jīng)常發(fā)生的地震起到了警示作用，如2001年M 6.8 Nisqually地震，那里還有積極倡導(dǎo)防震減災(zāi)的個(gè)人和機(jī)構(gòu)，如USGS的Craig Weaver和卡斯卡迪亞地區(qū)地震工作組。

那么需要做些什么來(lái)為地震侵襲做好準(zhǔn)備呢？卡斯卡迪亞地區(qū)地震工作組給出如下建議：

（1）改善醫(yī)院、學(xué)校、公安和消防部門(mén)等公共設(shè)施的條件，以降低風(fēng)險(xiǎn)。完成這些難度極大的工作需要經(jīng)費(fèi)支持，甚至可能需要立法保障。

（2）對(duì)一些高危建筑進(jìn)行改造，如無(wú)筋砌體、立墻平澆結(jié)構(gòu)和不符合現(xiàn)代抗震規(guī)范的高層建筑。目前，學(xué)校和其他一些主要基礎(chǔ)設(shè)施中無(wú)筋砌體所占比例太大。

（3）保護(hù)好交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施，如道路、橋梁、機(jī)場(chǎng)、水港和鐵路。這些設(shè)施在大地震后都是急需的。

（4）繼續(xù)開(kāi)展有關(guān)地震危險(xiǎn)性的公眾教育，鼓勵(lì)個(gè)人加強(qiáng)防備。

這些目標(biāo)的確很宏偉，但它們具有普遍意義。那么，具體需要做些什么呢？首先，我們必須意識(shí)到要改變目前的局面就必須付出數(shù)十年——至少數(shù)年的持續(xù)不斷的努力。依我拙見(jiàn)，聯(lián)邦應(yīng)急管理署（FEMA）首先要對(duì)太平洋西北地區(qū)采取更加積極主動(dòng)的態(tài)度，主要是對(duì)那里的地震問(wèn)題給予更大的關(guān)注（因大地震海嘯而死亡的人數(shù)可能比在恐怖襲擊中死亡的人數(shù)還要多）。有一本非常受歡迎的有關(guān)震前防災(zāi)準(zhǔn)備的手冊(cè)，名為“Putting Down Roots in Earthquake Country”（參考譯名《定居于震區(qū)》，是一本介紹舊金山灣地區(qū)地震威脅和震害防御知識(shí)的手冊(cè)——譯者），在此，我想看到一個(gè)太平洋西北地區(qū)版本的“Putting Down Roots in Earthquake Country”。問(wèn)題是我們?cè)谔窖笪鞅钡貐^(qū)，特別是俄勒岡州，還缺乏積極的倡導(dǎo)者。雖然我們也有幾位盡心盡力的人士（如前邊提到的幾位），但這項(xiàng)工作并非是通過(guò)幾個(gè)人的努力就能完成的。最根本的是，防震減災(zāi)工作要取得進(jìn)展就必須加強(qiáng)科學(xué)、工程、應(yīng)急管理和政策社群各成員之間的了解與溝通，從而構(gòu)成一個(gè)致力于減輕地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的“新社群”。

更多的個(gè)人需要行動(dòng)起來(lái)，尤其是科學(xué)家和工程師，因?yàn)槲覀儗?duì)此問(wèn)題的認(rèn)識(shí)比其他任何人都更加深刻。如果你是科學(xué)家或工程師，你有沒(méi)有考慮過(guò)你的辦公樓質(zhì)量如何？如果你已為人父為人母，你考慮過(guò)你孩子所在學(xué)校的狀況嗎？俄勒岡州的許多學(xué)校在一次9級(jí)地震中都有倒塌的危險(xiǎn)。去調(diào)查一下，如果發(fā)現(xiàn)一所學(xué)校有潛在危險(xiǎn)，請(qǐng)把情況告訴其他家長(zhǎng)，告訴家長(zhǎng)教師聯(lián)合會(huì)，告訴校務(wù)部，不管是誰(shuí)都行，讓他們趕快行動(dòng)起來(lái)吧！

當(dāng)然，單靠個(gè)人的行為很難產(chǎn)生影響，但由個(gè)人組成的集體力量肯定會(huì)改變目前的局面?？茖W(xué)家、工程師以及其他對(duì)地震安全工作感興趣的專(zhuān)業(yè)人士可以通過(guò)專(zhuān)業(yè)組織攜起手來(lái)，讓他們的呼聲得到重視。美國(guó)地震工程研究所（EERI）在減輕災(zāi)害方面所做的工作就很有成效，我希望看到在俄勒岡州成立一個(gè)可以在基層開(kāi)展工作的地方分會(huì)。其他組織機(jī)構(gòu)，比如俄勒岡州結(jié)構(gòu)工程師協(xié)會(huì)、美國(guó)土木工程師學(xué)會(huì)、工程地質(zhì)學(xué)家協(xié)會(huì)以及俄勒岡州應(yīng)急管理協(xié)會(huì)等，也需要參與這場(chǎng)戰(zhàn)役。我想說(shuō)美國(guó)地震學(xué)會(huì)也應(yīng)該參與這項(xiàng)工作，但俄勒岡州的會(huì)員人數(shù)太少，對(duì)地震安全性工作感興趣的就更少。美國(guó)地震學(xué)會(huì)歷史上只注重科研，但過(guò)去10年中也開(kāi)始涉獵一些與地震安全性相關(guān)的問(wèn)題。我要感謝前任主席Robin McGuire對(duì)這一變革所發(fā)揮的推動(dòng)作用。

為此，美國(guó)地震學(xué)會(huì)趁其年會(huì)之際于2010年4月21日下午6：30在萬(wàn)豪酒店舉行一次公開(kāi)的市政廳會(huì)議。我們將匯聚一批杰出的地震專(zhuān)家、應(yīng)急管理人員和政府官員，請(qǐng)他們向公眾介紹最新的地震動(dòng)態(tài)，報(bào)告主題為“大地震就要來(lái)臨：你準(zhǔn)備采取什么行動(dòng)？”發(fā)言者有俄勒岡州參議院議長(zhǎng)Peter Courtney、俄勒岡州地質(zhì)與礦業(yè)局的George Priest和Yumei Wang、波特蘭市的Jed Sampson和Carmen Merlo以及USGS的Craig Weaver，另外，我作為會(huì)議協(xié)調(diào)人也會(huì)參加會(huì)議。我們歡迎大家出席市政廳會(huì)議。讓我們共同努力，對(duì)太平洋西北地區(qū)的人們實(shí)行教育、再教育，激勵(lì)他們?yōu)橄乱淮未蟮卣鹱龊脺?zhǔn)備。波特蘭見(jiàn)！

附言：就在此文交付印刷之際，海地地震發(fā)生了。那悲慘的場(chǎng)面實(shí)在讓人難以承受。在那場(chǎng)駭人聽(tīng)聞的地震中，一位名叫Molly Hightower的年輕女士在其居住的旅館倒塌的瞬間喪生，她最近剛從波特蘭大學(xué)畢業(yè)。Molly到海地去是從事孤兒救助工作的。她的家人和朋友失去了這樣一位無(wú)私的親人，我向他們致以衷心的慰問(wèn)，也對(duì)那些深受此次災(zāi)難之苦的人們寄予深切的同情。我可以想象這次地震造成的損失簡(jiǎn)直無(wú)法形容。太平洋西北地區(qū)在大地震中的損失程度可能永遠(yuǎn)不會(huì)接近海地地震的狀況，但我仍然有個(gè)愿望（無(wú)論這一愿望有多么不現(xiàn)實(shí)），那就是全世界所有的家庭，無(wú)論何時(shí)何地，都不會(huì)在地震中遭受如此之大的損失。我懇請(qǐng)科學(xué)家、工程師以及其他人士加入到防震減災(zāi)的隊(duì)伍中來(lái)，真正地像Molly Hightower那樣發(fā)揮出自己的作用。

原題：Welcome to Portland——sitting on the big one

（中國(guó)地震局地球物理研究所 左玉玲 譯；李平恩 校）

（譯者電子信箱，左玉玲：yulingzuo＠yahoo.com.cn）

譯自：Seismological Research Letters，Volume 81，Number 2，March/April 2010，177-180

P315.7；

： D；

10.3969/j.issn.0235-4975.2010.08.003

2010-07-01。